维生素C与维生素E共载微胶囊的构建及其稳定性、抗氧化性与控释特性研究

本研究针对维生素C(VC)和维生素E(VE)在食品体系中稳定性差、生物利用度低的问题，创新性地采用Wgel /O/W2 多重乳液模板结合冻干技术，开发了MD-WPI复合壁材的共载微胶囊。结果显示优化配方(1:4 MD:WPI)的包封率达91.86%(VC)和88.33%(VE)，铝箔密封4℃储存可延长半衰期3.35倍(VC)和1.56倍(VE)，生物利用度提升2.5倍以上，为功能性食品中双维生素递送提供了新策略。

　　

维生素C和维生素E作为人体必需的微量营养素，在抗氧化、免疫调节等方面具有协同作用，但两者在食品加工和储存过程中面临严峻挑战——VC易受热、光、氧和极端pH降解，VE虽相对稳定却存在水溶性差、吸收率低等问题。传统递送系统如脂质体、多糖水凝胶等难以同时兼顾水溶性和脂溶性成分的保护需求，而喷雾干燥等工艺又可能造成热敏性成分损失。这些局限性严重制约了双维生素在功能性食品中的应用。

为解决这一难题，国内某高校研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文，通过创新性地将VC包裹在明胶基水凝胶内相(W_gel
)、VE负载于油相(O)，并以麦芽糊精-乳清蛋白(MD-WPI)复合物为外水相(W₂
)，构建了W_gel
/O/W₂
多重乳液模板，结合冻干技术制备双维生素共载微胶囊。研究采用流变学测试、激光粒度分析、CLSM显微观察等技术系统评估了微胶囊的物理化学特性；通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)分析验证了封装效果；采用模拟胃肠消化模型研究释放动力学；并考察了不同储存条件下的稳定性及DPPH/ABTS自由基清除能力。

3.1 物理性质
通过流变学研究发现，增加WPI比例可显著提升乳液粘度（MD:WPI=1:4时储能模量G'提高3倍），CLSM显示该比例下液滴分布最均匀。VC浓度增加会通过氢键作用促进凝胶溶胀，而VE则通过提高油相粘度更显著影响体系流变特性。

3.2 微胶囊特性
优化配方(MD:WPI=1:4)实现VC/VE包封率分别达91.86%和88.33%，较1:1比例提升8.47%和5.87%。SEM显示冻干微胶囊呈不规则块状结构，CLSM证实重构后仍保持W/O/W三相结构。FTIR和XRD证实核心物质被成功封装且未发生化学变化，TG分析显示微胶囊在200℃前质量损失小于5%。

3.3 储存稳定性
铝箔密封4℃储存28天后，微胶囊中VC/VE保留率分别达87.37%和89.01%，显著高于游离形式（46.49%和77.72%）。降解动力学显示微胶囊在4℃时VC半衰期达203.87天，较45℃条件延长3.35倍。

3.4 抗氧化活性
共载微胶囊展现协同效应，DPPH清除率(98.56%)优于游离VC(97.69%)和VE(93.36%)。ABTS⁺
清除实验显示微胶囊(63.51%)保留了VC水相活性和VE脂相活性的平衡。

3.5 体外释放
在模拟胃液中微胶囊VC/VE释放率(约30%)显著低于游离形式(约70%)，肠道阶段通过扩散-侵蚀协同机制实现控释。生物利用度评估显示微胶囊使VC/VE吸收率分别提升至85.08%和83.58%，达游离形式的2.5倍以上。

该研究创新性地通过W_gel
/O/W₂
多重乳液体系解决了双维生素共递送的技术瓶颈。明胶内相凝胶化有效固定VC，MD-WPI复合壁材则通过蛋白质-多糖相互作用形成稳定界面膜。冻干工艺在保持活性的同时，创造出具有理想流动性的粉末产品。特别值得注意的是，该递送系统在模拟消化环境中展现出"胃保护-肠释放"的智能特性：胃部酸性条件下MD-WPI通过静电相互作用增强抗酶解能力；进入肠道后，壁材逐步降解并形成混合胶束，显著促进脂溶性VE的转运。

从应用角度看，这种微胶囊技术不仅延长了维生素货架期，其2.5倍以上的生物利用度提升意味着可减少添加量，降低生产成本。研究提出的铝箔密封+4℃储存方案为产业化提供了明确指导，而98.56%的DPPH清除率证实其在功能性食品中具有实际抗氧化价值。未来可进一步探索该平台在益生菌、多不饱和脂肪酸等其他不稳定成分共递送中的应用潜力，为开发下一代营养强化食品提供技术支撑。